(57)【要約】【課題】歪曲収差特性を有する光学系を介して取得される画像に対し、ズーム範囲の決定を速やか且つ適切に行うことが可能な画像撮影装置を提供する。【解決手段】撮像素子１０１は、歪曲収差特性を有するレンズ１００を介して受光した光学像を電気信号に変換して第１の画角の画像データとして出力する。特徴量抽出部１０２は、その画像データのうち、光学系の光軸を含み、第１の画角よりも狭い第２の画角に対応したデータの特徴量を抽出し、特徴量データとして出力する。被写体判定部１０３は、特徴量データに基づき、第２の画角内に被写体が存在するか否かを判定する。画角変更部１０４は、被写体判定部１０３から入力される信号が、被写体の存在することを示すときには、第２の画角に対応する画像データを出力し、被写体判定部１０３から入力される信号が、被写体の存在しないことを示すときには、第１の画角に対応する画像データを出力する。【選択図】図３
2007124088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部分から周縁方向に向かうにしたがって圧縮率が高くなる歪曲収差特性を持つ光学系と、
前記光学系を介して受光した光学像を電気信号に変換して第１の画角の画像データとして出力する撮像素子と、
前記画像データのうち、前記光学系の光軸を含み、前記第１の画角よりも狭い第２の画角に対応したデータの特徴量を抽出し、特徴量データとして出力する特徴量抽出部と、
前記特徴量データに基づき、前記第２の画角内に被写体が存在するか否かを示す信号を出力する被写体判定部と、
前記被写体判定部から入力される信号が、前記被写体の存在することを示すときには、前記第２の画角に対応する画像データを選択して出力し、前記被写体判定部から入力される信号が、前記被写体の存在しないことを示すときには、前記第１の画角に対応する画像データを選択して出力する画角変更部と、
前記画角変更部から出力された前記画像データの歪曲収差を補正する歪曲収差補正部と、
前記歪曲収差補正部から出力された画像データを所望の画像サイズに拡大又は縮小する画像拡大・縮小部と、
を有することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項２】
中心部分から周縁方向に向かうにしたがって圧縮率が高くなる歪曲収差特性を持つ光学系と、
前記光学系を介して受光した光学像を電気信号に変換して第１の画角の画像データとして出力する撮像素子と、
前記画像データ内の特徴量を抽出し、特徴量データとして出力する特徴量抽出部と、
前記特徴量データに基づき、前記画像データに被写体が存在するか否かを示す信号を出力する被写体判定部と、
前記被写体判定部から入力される信号が、前記被写体の存在することを示すときには、前記特徴量データに基づき、前記被写体の画像上の位置を算出して位置情報を生成する被写体位置算出部と、
前記位置情報に基づき、前記被写体および前記光学系の光軸を含むと共に、前記第１の画角よりも狭い第２の画角となるように、前記画像データの画角の大きさを決定する画角決定部と、
前記被写体判定部から入力される信号が、前記被写体の存在することを示すときには、前記第２の画角に対応する画像データを選択して出力し、前記被写体判定部から入力される信号が、前記被写体の存在しないことを示すときには、前記第１の画角に対応する画像データを選択して出力する画角変更部と、
前記画角変更部から出力された前記画像データの歪曲収差を補正する歪曲収差補正部と、
前記歪曲収差補正部から出力された画像データを所望の画像サイズに拡大又は縮小する画像拡大・縮小部と、
を有することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項３】
前記特徴量抽出部は、前記光学系の前記歪曲収差特性に起因する画像データの誤差量を補正する画像データ補正部と、
前記画像データ補正部により補正された前記画像データから前記特徴量データを演算する特徴量演算部と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像撮影装置。
【請求項４】
前記特徴量抽出部は、
先行する前記画像データを保持する画像データ保持部と、
前記画像データ保持部により保持された前記画像データと、この画像データに後行する画像データとに基づいて動きベクトルを検出し、この動きベクトルを特徴量データとして出力する動きベクトル検出部とを有し、
前記被写体判定部は、前記動きベクトルに基づき、前記被写体が存在するか否かを示す信号を出力する動きベクトル解析部を有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の画像撮影装置。
【請求項５】
前記動きベクトル解析部は、前記動きベクトル検出部から出力された前記動きベクトルの絶対値が所定の閾値よりも小さいときに、前記被写体が存在することを示す信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の画像撮影装置。
【請求項６】
前記特徴量抽出部は、前記画像データから輝度分布を生成し、特徴量データとして出力する輝度分布生成部を有し、
前記被写体判定部は、前記輝度分布に基づき、前記被写体が存在するか否かを示す信号を出力する輝度分布解析部を有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の画像撮影装置。
【請求項７】
前記特徴量抽出部は、前記第２の画角の中心を前記光学系の光軸と一致させることを特徴とする請求項１に記載の画像撮影装置。
【請求項８】
前記画角決定部は、前記第２の画角の中心を前記光学系の光軸と一致させることを特徴とする請求項２に記載の画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像撮影装置に関し、特にデジタルカメラや内視鏡システム、監視カメラ、ビデオカメラ、携帯電話用撮像モジュール等に用いて好適な画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の画像撮影装置において、撮影する被写体までの距離や、画角に占める大きさに合わせて拡大縮小を自由に行うズーム機能が広く利用されている。このズーム機能は、内部のレンズを機械的に動かすことにより実現されている光学ズームと、撮像素子から出力される画像を利用し、画素を補間する、もしくは間引くことで実現されている電子ズームとに大別される。電子ズームは光学ズームと比較して、駆動部分が必要ないため、小型かつ安価に実現できるが、画質的に劣るという問題点がある。
【０００３】
上記の課題に対して、特許文献１に示される電子ズーム画像入力方式の提案がなされている。図２９は、この電子ズーム画像入力方式を実現したシステムの概略構成を示している。図２９において、このシステムは、画像圧縮光学系６Ｌ、受光素子６１、画像制御部６２、画像変換部６３、記憶部６４、および出力部６５を備え、入力画面６Ａを入力した受光画面６Ｂに基づいた出力画像６６を出力する。
【０００４】
以下、図２９に示す各構成の動作を説明する。入力画面６Ａは、中央部を拡大し、その周辺部を光学的に圧縮する歪曲収差特性を持つ画像圧縮光学系６Ｌを通して受光素子６１上に受光画面６Ｂとして入力される。ここで、画像圧縮光学系６Ｌは、図３０に示すような受光結像画面５Ｂを生成する光学系である。図３０において、被写体画面５Ａは、図２９における入力画面６Ａに相当する。被写体画面５Ａにおける画面５ＡＳ、５ＡＭ、５ＡＷは各々、望遠画角、中間画角、広角画角の画面を表している。画像の周辺部を光学的に圧縮する画像圧縮光学系６Lに被写体画面５Ａを通すことにより、受光素子６１の受光面に受光結像画面５Ｂが結像される。受光結像画面５Ｂにおいて、画面５ＢＳ、５ＢＭ、５ＢＷは各々、画面５ＡＳ、５ＡＭ、５ＡＷに対応する画面であり、受光結像画面５Ｂが図２９における受光画面６Ｂに相当する。以上が、画像圧縮光学系６Ｌに対する説明である。
【０００５】
受光素子６１から入力された受光画面６Ｂの画像データは、画像制御部６２によってデジタル画像信号に変換される。続いて、このデジタル画像信号に対して、画像変換部６３によって画像変換処理が行われ、この結果、画像圧縮光学系６Ｌで画像の周辺が光学的に圧縮された受光画面６Ｂが入力画面６Ａに逆変換される。また、画像変換処理が行われたデジタル画像信号は、希望するズーム倍率の画像に変換され、出力部６５に出力画像６６として出力される。
【０００６】
図３０における画面５Ｃが出力画像６６に相当するものであり、画面５ＣＳ、５ＣＭ、５ＣＷは各々、画面５ＢＳ、５ＢＭ、５ＢＷに対応する。つまり、出力部６５は、希望するズーム倍率に応じて、画面５ＣＳ、５ＣＭ、５ＣＷのいずれかの画像を出力する。記憶部６４は、必要に応じてデジタル画像信号を記憶保存する。
【０００７】
図３１に、上記の電子ズーム画像入力方式によるシステムに入力された入力画面とその出力画像の一例を示す。図３１において、画面Ｍは、上記の電子ズーム画像入力方式によって処理された入力画面である。図３１では、４倍広角画面のズーム方式を例として、入力画面における符号Ｍ１が４倍ズーム、符号Ｍ２が３倍ズーム、符号Ｍ３が２倍ズームで得られるズーム範囲を表している。入力画面Ｍは、希望するズーム倍率に応じて、出力画像ＣＭ、ＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３として出力される。ここで、入力画面Ｍ、ズーム範囲Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は各々、出力画像ＣＭ、ＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３に対応する。
【０００８】
このように構成された電子ズーム画像入力方式によれば、光学ズームよりも画質的に劣る電子ズームを行う場合でも、入力画面の中央部分を電子ズームした場合には、電子ズームを行うことによって生じる画質劣化の低減が実現されている。
【特許文献１】特開平１０−２３３９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の技術では、画像の周辺部を光学的に圧縮する光学系を用いているため、入力画面の周辺になるほど、出力画像は画質的に劣ることになる。それは、出力画像の中心部分に対して、周辺部では受光素子のサンプリング数が少ないため、画像変換処理で逆変換されても、入力画面を完全に再現できないからである。したがって、撮影する被写体がズーム範囲に含まれているならば、ズーム範囲を可能な限り入力画面の中心付近とすることで、画質劣化をより低減できる。しかしながら、特許文献１に開示された電子ズーム画像入力方式では、ズーム範囲が決定されたものに対して、どのように出力画像を生成するのかということは記載されているが、どのようにしてズーム範囲を決定するのかについては詳細に記載されていない。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであって、歪曲収差特性を有する光学系を介して取得される画像に対し、ズーム範囲の決定を速やか且つ適切に行うことが可能な画像撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、中心部分から周縁方向に向かうにしたがって圧縮率が高くなる歪曲収差特性を持つ光学系と、前記光学系を介して受光した光学像を電気信号に変換して第１の画角の画像データとして出力する撮像素子と、前記画像データのうち、前記光学系の光軸を含み、前記第１の画角よりも狭い第２の画角に対応したデータの特徴量を抽出し、特徴量データとして出力する特徴量抽出部と、前記特徴量データに基づき、前記第２の画角内に被写体が存在するか否かを示す信号を出力する被写体判定部と、前記被写体判定部から入力される信号が、前記被写体の存在することを示すときには、前記第２の画角に対応する画像データを選択して出力し、前記被写体判定部から入力される信号が、前記被写体の存在しないことを示すときには、前記第１の画角に対応する画像データを選択して出力する画角変更部と、前記画角変更部から出力された前記画像データの歪曲収差を補正する歪曲収差補正部と、前記歪曲収差補正部から出力された画像データを所望の画像サイズに拡大又は縮小する画像拡大・縮小部とを有することを特徴とする画像撮影装置である。
【００１２】
また、本発明は、中心部分から周縁方向に向かうにしたがって圧縮率が高くなる歪曲収差特性を持つ光学系と、前記光学系を介して受光した光学像を電気信号に変換して第１の画角の画像データとして出力する撮像素子と、前記画像データ内の特徴量を抽出し、特徴量データとして出力する特徴量抽出部と、前記特徴量データに基づき、前記画像データに被写体が存在するか否かを示す信号を出力する被写体判定部と、前記被写体判定部から入力される信号が、前記被写体の存在することを示すときには、前記特徴量データに基づき、前記被写体の画像上の位置を算出して位置情報を生成する被写体位置算出部と、前記位置情報に基づき、前記被写体および前記光学系の光軸を含むと共に、前記第１の画角よりも狭い第２の画角となるように、前記画像データの画角の大きさを決定する画角決定部と、前記被写体判定部から入力される信号が、前記被写体の存在することを示すときには、前記第２の画角に対応する画像データを選択して出力し、前記被写体判定部から入力される信号が、前記被写体の存在しないことを示すときには、前記第１の画角に対応する画像データを選択して出力する画角変更部と、前記画角変更部から出力された前記画像データの歪曲収差を補正する歪曲収差補正部と、前記歪曲収差補正部から出力された画像データを所望の画像サイズに拡大又は縮小する画像拡大・縮小部とを有することを特徴とする画像撮影装置である。
【００１３】
また、本発明の画像撮影装置において、前記特徴量抽出部は、前記光学系の前記歪曲収差特性に起因する画像データの誤差量を補正する画像データ補正部と、前記画像データ補正部により補正された前記画像データから前記特徴量データを演算する特徴量演算部とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の画像撮影装置において、前記特徴量抽出部は、先行する前記画像データを保持する画像データ保持部と、前記画像データ保持部により保持された前記画像データと、この画像データに後行する画像データとに基づいて動きベクトルを検出し、この動きベクトルを特徴量データとして出力する動きベクトル検出部とを有し、前記被写体判定部は、前記動きベクトルに基づき、前記被写体が存在するか否かを示す信号を出力する動きベクトル解析部を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の画像撮影装置において、前記動きベクトル解析部は、前記動きベクトル検出部から出力された前記動きベクトルの絶対値が所定の閾値よりも小さいときに、前記被写体が存在することを示す信号を出力することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の画像撮影装置において、前記特徴量抽出部は、前記画像データから輝度分布を生成し、特徴量データとして出力する輝度分布生成部を有し、前記被写体判定部は、前記輝度分布に基づき、前記被写体が存在するか否かを示す信号を出力する輝度分布解析部を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の画像撮影装置において、前記特徴量抽出部は、前記第２の画角の中心を前記光学系の光軸と一致させることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の画像撮影装置において、前記画角決定部は、前記第２の画角の中心を前記光学系の光軸と一致させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、第１の画角または第２の画角内に被写体が存在するか否かにしたがって、画角が自動的に変更されるので、被写体が含まれる画像の画角変更をリアルタイムに実施することができ、歪曲収差特性を有する光学系を介して取得される画像に対し、ズーム範囲の決定を速やか且つ適切に行うことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の画像撮影装置を備えたデジタルカメラを例として、本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、デジタルカメラを使用する際に想定されるイメージを示している。図１において撮影者１は、被写体３を撮影するために、デジタルカメラ２を手に持ちながら撮影機会を伺っている。そして、撮影者１が、撮影したいときにデジタルカメラ２を操作することにより、背景４と共に被写体３の撮影が実行される。
【００２１】
図２は、本実施形態によるデジタルカメラ２の概略構成（外観の構成および内部の機能構成）を示している。図２において、レンズユニット５は、光学ズームの焦点距離や露光等を調節し、レンズを介して光学像を形成する。イメージセンサ６は、形成された光学像を２次元的に受光して電気信号に変換し、画像データとして出力する。システムLSI７は、イメージセンサ６から出力された画像データに対して所望の処理を行う。
【００２２】
表示部８は、システムLSI７から出力された画像データに基づいて、イメージセンサ６で受光した光学像を画像として表示する液晶等の表示装置である。メディア９は、撮影した画像を記録・保存するためのものである。シャッターボタン１０は、撮影者が撮影の指示を入力するためのボタンである。フラッシュ１１は、撮影の際に発光し、光源となる発光装置である。電源ボタン１２は、撮影者がデジタルカメラ２の起動・終了の指示を入力するためのボタンである。バッテリー１３は上記の各部へ駆動電力を供給し、デジタルカメラ２を駆動する。
【００２３】
次に、上述した構成を備えたデジタルカメラ２の概略動作を説明する。まず、撮影者が電源ボタン１２を押すと、バッテリー１３から各構成部品に電力が供給される。そして、レンズユニット５のレンズを介してイメージセンサ６が光学像を受光し、イメージセンサ６が受光した光学像を表示部８が画像として表示することが連続的に行われる。デジタルカメラ２で撮影をする撮影者は、表示部８に表示される画像を確認しながら、必要に応じてレンズユニット５の焦点距離や露光等を調節し、撮影条件が整い次第、シャッターボタン１０を押すことにより撮影を行う。シャッターボタン１０が押されると、フラッシュ１１が発光し、被写体を照射する。
【００２４】
続いて、被写体からの光を、レンズユニット５のレンズを介してイメージセンサ６が受光して電気信号に変換し、画像データとして出力する。出力された画像信号は、システムLSI７によって高画質化の処理等が実施され、最終的には、撮影画像としてメディア９に記録・保存される。以上のようにして得られた撮影画像をPC等に取り込んでモニタで閲覧したり、写真として印刷して閲覧・保存したりすることが行われる。
【００２５】
次に、デジタルカメラ２の構成を詳細に説明する。図３は、本実施形態によるデジタルカメラ２のうち、特徴的な部分の構成を示している。デジタルカメラ２は、レンズ１００、撮像素子１０１、特徴量抽出部１０２、被写体判定部１０３、画角変更部１０４、歪曲収差補正部１０５、および画像拡大・縮小部１０６を備えている。レンズ１００は図２のレンズユニット５に含まれており、撮像素子１０１はイメージセンサ６に相当する。また、特徴量抽出部１０２、被写体判定部１０３、画角変更部１０４、歪曲収差補正部１０５、および画像拡大・縮小部１０６はシステムLSI７に含まれている。
【００２６】
レンズ１００は、図４に示すように、レンズの中心部分から周縁方向に向かうにしたがって画像の光学的な圧縮率が高くなる大きな歪曲収差特性を持つ光学系である。図４において、周縁の太枠は、この光学系に入力される画像の入力範囲を表しており、複数の細線は、光学系に入力する前の光学像で上下左右に等間隔に設置された仮想的な直線が、この光学系を介すことでどのように歪曲されるかを表している。つまり、レンズ１００は、入力される画像に対し、光学的に光学像の中心部分を拡大し、中心部分から周辺になるにしたがって、縦横独立に圧縮率を高くして圧縮する光学系である。
【００２７】
図５に示す元画像に対して、このレンズ１００を介して得られる光学像は、図６に示す画像になる。上記の光学系は、前述した特許文献１に開示されているように、入力される画像に対して、横方向に外側ほど圧縮率が高くなるシリンドリカルレンズと、縦方向に外側ほど圧縮率が高くなるシリンドリカルレンズとを組み合わせたものを光学系の一部に使用することで実現できる。本実施形態では、上記で説明した、縦横独立に圧縮率を高くして圧縮する光学系を使用した場合について説明するが、図５に示す元画像に対して、光学的に光学像の中心部分を拡大し、レンズの中心部分から周辺になるにしたがって、同心円状に圧縮率を高くして圧縮することによって、図７に示す光学像を形成する、共軸系と呼ばれる光学系も適用可能である。
【００２８】
撮像素子１０１は、レンズ１００を介して形成された光学像を２次元的に受光して、電気信号に変換するものであり、色フィルタ、CCDやCMOSセンサ等に代表される固体撮像素子、およびA/D変換器等、画像データを生成するために必要な機能構成を有している。撮像素子１０１の前面には、特定色光だけを通す色フィルタが貼付されており、受光した光を電気信号に変換する受光素子を、図８に示すように２次元平面上に複数備えている。
【００２９】
図８は、複数の区画に分けられた各受光素子の前面に、特定色光のみを通す色フィルタ（Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青）が貼付されていることを示す。一回の撮像に対し、一つの受光素子から生成される電気信号を一つの画素として、各々の受光素子から生成される電気信号の集合を一つの画像として扱う。また、CIF（横３５２×縦２８８）やVGA（横６４０×縦４８０）等に代表される画像サイズは、２次元平面上に配列された受光素子の個数に依存する。生成された電気信号は、A/D変換器によりデジタル信号たる画像データに変換される。そして、デジタル信号に変換された画像データは、必要に応じて画素欠陥補正や他色画素補間等の高画質化処理が行われてから出力される。
【００３０】
特徴量抽出部１０２は、撮像素子１０１から出力される画像データについて、撮影者からの外部入力により撮影前にあらかじめ指定された一定領域（被写体判定領域）内の特徴量抽出を行うものである。以下、本実施形態では、動きベクトルを検出することによって特徴量を抽出し、その動きベクトルを解析することによって、被写体が一定領域内に存在するかしないかを判定する方法について説明する。特徴量抽出部１０２は、図９に示すように、画像データ補正部２００、画像データ保持部２０１、および動きベクトル検出部２０２を備えている。なお、画像データ保持部２０１と動きベクトル検出部２０２は特徴量演算部を構成している。
【００３１】
画像データ補正部２００は、光学的に発生した歪曲収差の補正や、周辺を圧縮したことによる増光の補正等、歪曲収差を持つレンズ１００を用いたことによる画像への影響に対する補正を行う。これによって、歪曲収差特性の影響を排除した上での特徴量データの抽出が可能となる。ここでは、動きベクトル検出部２０２が正確に動きベクトルを検出できるように、レンズ１００によって光学的に発生した歪曲収差の補正（光学系の歪曲収差特性に起因する画像データの誤差量の補正）を行う。歪曲収差の補正方法については後述する。なお、画像データ補正部２００では、歪曲収差補正やシェーディング補正等の各々の補正に対して、公知である諸々の補正方法を適用して構わない。
【００３２】
画像データ保持部２０１は、ＳＲＡＭ等で構成されるメモリを有し、画像データ補正部２００から出力される画像データを１フレーム分保持する。そして、画像データ保持部２０１は、図１０に示すようなタイミングで、画像データ補正部２００から出力される画像データの保持と、保持した画像データの動きベクトル検出部２０２への出力とを繰り返す。ここで、図１０に示されたタイミングチャートに対して、以下のような定義付けを行っておく。タイミングチャートに記載される画像Ｎ（Ｎは整数）は、その画像に対する処理を行っていることを示す。例えば、画像データ補正部２００において画像１と記載されているタイミングでは、画像データ補正部２００は、画像１に対する画像データの補正を行っている。
【００３３】
図１０のタイミングチャートを参照すると、画像データ補正部２００が画像２を補正しているタイミングでは、画像データ保持部２０１は、画像データ補正部２００が出力する画像２の画像データをメモリに保持するのと同時に、メモリに保持されていた画像１の画像データを動きベクトル検出部２０２へ出力している。
【００３４】
動きベクトル検出部２０２は、画像データ保持部２０１から出力された、先行する画像データ（例えば１フレーム前の画像データ）を参照することにより、この画像データに後行する、画像データ補正部２００から出力された画像データにおける指定された一定領域内の動きベクトル（特徴量データ）を検出する。検出された動きベクトルは、後述するように、被写体判定部１０３による被写体の有無に関する判定に用いられる。
【００３５】
以下、本実施形態における被写体判定領域について説明する。図１１は、画像データ補正部２００から出力された画像に対して、被写体判定領域として一定領域が指定される様子を表している。図１１において、画像２１０は、画像データ補正部２００から出力された画像であり、被写体判定領域２１１は、動きベクトルの検出範囲となる指定された領域である。中心２１２は被写体判定領域２１１の中心である。被写体判定領域２１１は、あらかじめUI（ユーザインタフェース）を介して撮影者によって可変に指定される。この例では、被写体判定領域２１１の中心２１２は、レンズ１００が形成する光学像の中心２１３（すなわち光学系の光軸位置）と同位置である。
【００３６】
仮に、図１２に示すように、レンズ１００が形成する光学像２１４が、撮像素子１０１の受光領域２１５の中心に照射されるのであれば、光学像の中心２１３と撮像素子１０１の中心２１６は同位置になり、図１１における被写体判定領域２１１の中心２１２と撮像素子１０１の中心２１６も同位置となる。一方、図１３に示すように、レンズ１００が形成する光学像２１４が、撮像素子１０１の受光領域２１５の中心とずれた位置に照射されるのであれば、光学像の中心２１３と撮像素子１０１の中心２１６もずれた位置になり、図１４に示すように被写体判定領域２１１は、被写体判定領域２１１の中心２１２と撮像素子１０１の中心２１６がずれた状態で指定されることになる。
【００３７】
本実施形態を含む本発明の各実施形態では、説明の便宜上、レンズ１００で形成される光学像の中心は、撮像素子１０１の中心に一致することを前提に説明するが、光学像の中心と撮像素子１０１の中心がずれた場合でも同様に説明できる。
【００３８】
以下、図１５に示す被写体判定領域の画像と、図１６に示す、画像データ保持部２０１から出力された先行する画像とを用いて、公知であるブロックマッチング法により動きベクトルを検出する方法について説明する。図１５に示すように、被写体２１７と背景２１８が含まれる被写体判定領域２１１において、撮影者が撮影しようとしている被写体２１７は、矢印に示された方向に移動している。
【００３９】
ブロックマッチング法では最初に、図１５における被写体判定領域２１１の画像に対して、図１７の破線で示されるように領域分割を行ってブロックを形成する。ここで、説明の便宜上のため、一番左上のブロックをブロック（０，０）と表し、そのブロックを基準とした縦方向の番号をＸ、横方向の番号をＹ（Ｘ、Ｙは整数）と表し、各ブロックをブロック（Ｘ，Ｙ）と表現できるように定義付けを行っておく。
【００４０】
続いて、その領域分割された各ブロックごとに、そのブロックが図１６における先行する画像のどの位置の画像と一致するのかをパターンマッチングにより導き出す。例えば、図１７におけるブロック（１，１）は、その画像データを図１６の画像データと比較することにより、図１６における破線で示されたマッチング領域２１９と同じであることがわかる。つまり、図１７におけるブロック（１，１）は、先行する画像では、マッチング領域２１９に存在したことになり、そのときの被写体判定領域２１１におけるブロック（１，１）とマッチング領域２１９の位置関係に基づいたベクトル量が、図１７におけるブロック（１，１）の動きベクトルとして表される。
【００４１】
図１８は、上記のことを、図１７における各ブロックに対して行ったときの動きベクトルを表している。動きベクトル検出部２０２は、特徴量抽出部１０２が出力する特徴量データとして、図１８で示される動きベクトルを出力する。
【００４２】
図３に戻り、被写体判定部１０３は、特徴量抽出部１０２から出力される特徴量データを解析することにより、被写体判定領域の画像に被写体が存在するかしないかを判定し、画像データに被写体が存在するかしないかを示す信号を出力するものである。被写体判定部１０３は、図１９に示すように動きベクトル解析部３００を有している。動きベクトル解析部３００は、動きベクトルを解析することによって、被写体が存在するかしないかを判定するために、動きベクトル検出部２０２から出力される動きベクトルに対して、その絶対値を算出する。
【００４３】
先行する画像における座標を（Ａ２，Ｂ２）、被写体判定領域の画像における座標を（Ａ１，Ｂ１）とすると、動きベクトルの絶対値は、座標（Ａ２，Ｂ２）から座標（Ａ１，Ｂ１）に移動することを表す動きベクトルに対して、以下の（１）式で算出される。
動きベクトルの絶対値Ｚ＝｜√（（Ａ１−Ａ２）２＋（Ｂ１−Ｂ２）２）｜  ・・・（１）
【００４４】
図１８に動きベクトルが示されているが、ブロック（１，２）、（１，３）、（２，２）、（２，３）では動きベクトルがないので、それらのブロックに対する動きベクトルの絶対値は０付近である。これは、図１５で示された、移動している被写体２１７に対して、被写体２１７の移動に合わせて、撮影しているデジタルカメラ２の撮影範囲も移動していることを示している。ゆえに、図１８で示された動きベクトルに対しては、被写体検出領域２１７の中に被写体が存在していると判定することができる。
【００４５】
一方、図２０に示すように、どのブロックについても動きベクトルが同じ場合には、撮影者は被写体を探してデジタルカメラ２を移動しているということが推定できるので、被写体検出領域２１７の中に被写体が存在していないと判定することができる。上記の判定を行う際に、動きベクトル解析部３００は、任意に定められたしきい値と、動きベクトルの絶対値とを比較することにより、被写体が存在するかしないかを判定する。
【００４６】
すなわち、全ての動きベクトルの絶対値が所定のしきい値以上であった場合には、動きベクト解析部３００は、被写体判定領域に被写体が存在しないことを示す信号を出力する。また、いずれかの動きベクトルの絶対値が所定のしきい値よりも小さい値であった場合には、動きベクトル解析部３００は、被写体判定領域に被写体が存在することを示す信号を出力する。これにより、被写体の動きに追随して撮影するときに、被写体が存在するかしないかの判定をすることができる。
【００４７】
なお、デジタルカメラで撮影するときには、想定される被写体は多種多様であり、それら全てにおいて個別に最適な判定条件が存在することが考えられるので、被写体が存在するかしないかの判定条件は上記の限りではなく、上記の方法以外も適用することが可能である。
【００４８】
図３に戻り、画角変更部１０４は、被写体判定部１０３での被写体判定結果に基づき、出力する画像データを決定するものである。画角変更部１０４は、被写体判定部１０３において、被写体判定領域に被写体が存在すると判定された場合には、被写体判定領域内に含まれる画像データを出力し、被写体判定領域に被写体が存在しないと判定された場合には、撮像素子１０１から出力された画像データを出力する。これは、実質的に撮像素子１０１にて得られた画像に対して、撮影範囲である画角を決定しているものであり、画角変更部と呼ばれている所以である。
【００４９】
すなわち、撮像素子１０１が出力する画像データに基づいた画像の画角を第１の画角とし、この第１の画角よりも狭い第２の画角の領域を被写体判定領域とすると、被写体判定部１０３から入力される信号が、被写体判定領域内に被写体の存在することを示すときには、画角変更部１０４は、第２の画角に対応する画像データを選択して出力することになる。また、被写体判定部１０３から入力される信号が、被写体判定領域内に被写体の存在しないことを示すときには、画角変更部１０４は、撮像素子１０１から出力された、第１の画角に対応する画像データを選択して出力することになる。被写体判定領域内に被写体が存在するかしないかは、動きベクトルに基づいて判定されるので、被写体に係る動きベクトルに応じた画角の設定が可能となる。
【００５０】
歪曲収差補正部１０５は、画角変更部１０４から出力された画像データに対して、レンズ１００にて光学的に発生した歪曲収差を補正するものである。歪曲収差補正部１０５に入力された画像データは、図４に示された歪曲収差を持つ画像データから、図２１に示すような歪曲収差を持たない画像データに補正される。
【００５１】
以下、歪曲収差補正方法の一例を説明する。まず、レンズ１００で光学的に圧縮した圧縮率に基づいて、歪曲収差を持った画像における各座標位置の画像データが、歪曲収差補正後はどこの座標位置になるのかを決定し、その座標位置に画像データを置換する。歪曲収差を持った画像は光学的に圧縮されているので、歪曲収差を持った画像の各画像データを、歪曲収差補正後の座標位置に置換しただけでは、歪曲収差補正後の画像において画像データの不足が生じてしまう。
【００５２】
そこで、歪曲収差補正後における各座標位置の画像データに対し、まだ置換されていない座標位置の画像データは、すでに置換された座標位置の画像データから補間することにより生成する。例えば、図４における座標位置Ａ、Ｂの画像データは、図２１における座標位置Ｃ、Ｄの画像データに置換される。続いて、不足分である座標位置Ｅの画像データは、座標位置Ｃと座標位置Ｄの画像データから、座標位置Ｅの位置関係を加味して補間することによって生成される。なお、歪曲収差補正部１０５における歪曲収差補正の方法は上記の方法に限らず、公知である諸々の歪曲収差補正方法を適用して構わない。
【００５３】
画像拡大・縮小部１０６は、歪曲収差補正部１０５から出力される画像データを、デジタルカメラ２の出力先である外部装置が要求する画像サイズに拡大・縮小するものである。例えば、デジタルカメラ２の出力先が、図２で示された表示部８のような表示装置であった場合、表示部８の表示する画像サイズは固定値である。一方、画角変更部１０４が出力する画像データは、被写体判定領域に被写体が存在するかしないかにより決定されるので、その画像サイズも変更されることになる。
【００５４】
したがって、表示部８にて画像を表示するためには、画角変更部１０４から出力される画像データに対し、画素を間引いたり、補間したりすることにより、画像サイズの拡大・縮小をする必要がある。図２２に、画像サイズが変更される様子を示す。図２２において、横軸と縦軸に示された数値は、各々横の画像サイズと縦の画像サイズを示しており、画像（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の画像サイズは、それぞれ１２８０×１０２４、５００×４００、３５２×２８８、３５２×２８８である。
【００５５】
また、図２２の画像（Ａ）は、被写体判定領域に被写体が存在しないときに画角変更部１０４から出力される画像であり、図２２の画像（Ｂ）は、被写体判定領域に被写体が存在するときに、画角変更部１０４から出力される画像である。図２における表示部８がCIF（３５２ｘ２８８）の画像サイズを表示するものであった場合、図２２の画像（Ａ），（Ｂ）に対し、間引きによる縮小処理が行われ、図２２における画像（Ｃ），（Ｄ）が生成され、表示部８へ出力されることになる。デジタルカメラ２の出力先である外部装置としては、図２における表示部８やメディア９が当てはまる。
【００５６】
以上のように、本実施形態によるデジタルカメラ２において、被写体判定部１０３は、中心部分から周縁方向に向かうにしたがって圧縮率が高くなる大きな歪曲収差を持つレンズ１００を介して得られた光学像を電気信号に変換した画像データに対して、あらかじめ指定された被写体判定領域に被写体が存在するかしないかの判定を行う。続いて、画角変更部１０４は、被写体判定領域に被写体が存在すると判定されたときには、被写体判定領域の画像データを出力し、被写体判定領域に被写体が存在しないと判定されたときには、被写体判定領域の画像データより広角である、撮像素子１０１から出力された画像データを出力する。さらに、画像拡大・縮小部１０６は、画角変更部１０４から出力された画像データを、デジタルカメラ２の出力先である外部装置が要求する画像サイズに拡大・縮小する。
【００５７】
これにより、被写体判定領域に被写体が存在するかしないかにしたがって、デジタルカメラ２が出力する画角が自動的に変更されるので、被写体が含まれる画像の画角変更をリアルタイムに実施することができる。よって、歪曲収差特性を有する光学系を介して取得される画像に対し、ズーム範囲の決定を速やか且つ適切に行うことができる。また、ユーザが意識することなく、画角変更が行われるので、利便性の向上を実現することができる。
【００５８】
また、本実施形態では被写体判定領域の中心が、レンズ１００によって形成される光学像の中心と一致している場合を例に挙げて説明を行った。このように被写体判定領域の中心が光学系の光軸と一致する場合には、電子ズームによる画質劣化を最小限にすることができる。
【００５９】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態では、本発明の画像撮影装置を備えた内視鏡システムを例に説明する。図２３は、内視鏡システムを使用する際に想定されるイメージを示している。図２３において、医者５００は、患者５０１の内臓を診断したり内臓の疾患を治療したりするために、撮像ユニット５０３、スコープ５０４、操作ユニット５０５、プロセッサ５０６、およびモニタ５０７を備えた内視鏡システムを使用して、体内の内壁５０２を撮影する。
【００６０】
撮像ユニット５０３は、光学像を形成するレンズ、光学像を２次元的に受光して電気信号に変換するイメージセンサ、撮影の際に発光するLEDで構成される。スコープ５０４は電気信号を伝送する。操作ユニット５０５は、スコープ５０４を動かしたり、スコープ５０４の先端に設置されている処置具等を操作したりするためのものである。プロセッサ５０６は、撮像ユニット５０３から伝送された電気信号に対して所望の処理を行う。モニタ５０７は、撮像ユニット５０３で受光した光学像を画像として表示する。
【００６１】
本実施形態による内視鏡システムでは、撮像ユニット５０３のLEDが発光すると共に、レンズを介してイメージセンサが光学像を受光し、イメージセンサが受光した光学像をモニタ５０７に画像として表示することが連続的に行われる。内視鏡システムを使用する医者５００は、モニタ５０７に表示される画像を確認しながら、操作ユニット５０５を操作することによりスコープ５０４を動かして、内壁５０２が撮影できるようにする。
【００６２】
プロセッサ５０６では、スコープ５０４を通して伝達された電気信号に対して、高画質化等の処理が実施される。また、プロセッサ５０６には記録媒体が備えられており、必要に応じて、撮像ユニット５０３から伝送される画像が記録・保存される。以上のようにして、モニタ５０７に表示される画像や、プロセッサ５０６の記録装置に記録された画像を閲覧することにより、診断や治療が行われる。
【００６３】
次に、内視鏡システムの構成を詳細に説明する。図２４は内視鏡システムのうち、特徴的な部分の構成を示している。図３と同一の機能を有するものについては、同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。本実施形態による内視鏡システム６００では、特徴量抽出部６０１、被写体判定部６０２、被写体位置算出部６０３、画角決定部６０４、および画角変更部６０５に特徴がある。図２４のレンズ１００および撮像素子１０１は図２３の撮像ユニット５０３に含まれている。また、特徴量抽出部６０１、被写体判定部６０２、被写体位置算出部６０３、画角決定部６０４、画角変更部６０５、歪曲収差補正部１０５、および画像拡大・縮小部１０６はプロセッサ５０６に含まれている。
【００６４】
特徴量抽出部６０１は、撮像素子１０１から出力される画像データの特徴量抽出を行うものである。以下、本実施形態では、輝度分布を生成することによって特徴量を抽出し、その輝度分布を解析することによって、被写体が存在するかしないかを判定する方法について説明する。特徴量抽出部６０１は、図２５に示すように画像データ補正部６９０および輝度分布生成部７００を有している。画像データ補正部６９０は、光学的に発生した歪曲収差の補正や、周辺を圧縮したことによる増光の補正等、歪曲収差を持つレンズ１００を用いたことによる画像への影響に対して補正を行う。輝度分布生成部７００（特徴量演算部）は、特徴量抽出部６０１が出力する特徴量データとして輝度分布を出力する。
【００６５】
輝度分布生成部７００は、画像データ補正部６９０から出力された画像データを輝度信号に変換し、輝度分布を生成する。以下、画像を構成する１画素に対して、Ｒ，Ｇ，Ｂ各々の画像データが輝度分布生成部７００に入力されるものとして説明する。１画素を形成するＲ，Ｇ，Ｂの画像データに対して、その画素の輝度値は以下の（２）式で与えられる。
輝度値Ｙ＝０．２９９×Ｒ＋０．５８７×Ｇ＋０．１１４×Ｂ  ・・・（２）
【００６６】
撮像素子１０１から出力された画像の全画素に対して（２）式を実施すると、輝度分布が得られる。図２６に、（２）式を実行して得られた輝度分布のイメージを示す。太枠で表された領域７０９が輝度分布のイメージに相当する。
【００６７】
被写体判定部６０２は、特徴量抽出部６０１から出力される特徴量データを解析することにより、撮像素子１０１から出力された画像データに被写体が存在するかしないかを判定するものである。被写体判定部６０２は、図２７に示すように、上限しきい値と下限しきい値を用いて輝度分布と比較することにより、高輝度領域、低輝度領域、およびそれらの領域の間の適正輝度領域の検出を行い、被写体が存在するかしないかを判定する輝度分布解析部７０１を有している。ここで、上限しきい値および下限しきい値は、任意に定められる。
【００６８】
図２６で示された輝度分布のイメージに対して、領域７１０には適正輝度領域が存在する。これは、撮影しようとしている対象では十分な光量が得られていることを示しており、内視鏡システムで画像を撮影する場合には、この領域の画像を診断用の画像として用いることができる。ゆえに、図２６で示される輝度分布を持つ画像データに対しては、撮像素子１０１から出力される画像データに、領域７１０で示された被写体が存在していると輝度分布解析部７０１は判定する。
【００６９】
ここで、図２６において、領域９００にも適正輝度領域は存在する。しかし、領域９００には高輝度領域が含まれており、輝度値が高すぎると画像が白飛びするため、内視鏡システムで画像を撮影する場合には、領域９００の画像を診断用の画像として用いることができない。したがって、領域９００には被写体が存在しないと輝度分布解析部７０１は判定する。
【００７０】
一方、図２８で示された輝度分布のイメージに対しては、画面全体が低輝度領域なので、画像データ全体において輝度値は低い。これは、撮影しようとしている対象では十分な光量が得られていないことを示しており、内視鏡システムで画像を撮影する場合には、この領域の画像を診断用の画像として用いることは困難であると推測される。ゆえに、図２８で示される輝度分布を持つ画像データに対しては、撮像素子１０１から出力される画像データに被写体が存在していないと輝度分布解析部７０１は判定する。なお、第１の実施形態と同様、内視鏡システムで撮影する場合においても、最適な判定条件は多種多様にあり、上記で説明した方法以外でも適用することは可能である。
【００７１】
被写体位置算出部６０３は、撮像素子１０１から出力される画像データに被写体が存在すると被写体判定部６０２で判定されたときに、特徴量抽出部６０１から出力される特徴量データに基づいて、その被写体が画像上のどこに存在するのかを示す位置を算出し、位置情報を生成するものである。以下、第１の実施形態で説明したように、レンズ１００で形成される光学像の中心と撮像素子１０１の中心は同位置であることを前提に説明する。
【００７２】
図２６で示された輝度分布のイメージに対して、画像サイズが横１２８０、縦１０２４であったすると、左上の画素位置を原点（１，１）として、光学像の中心、つまり画像データの中心７１１は、座標（６４０，５１２）で示される。被写体位置算出部６０３は、被写体判定部６０２で被写体と判定された領域７１０において、画像データの中心７１１から一番遠い位置に存在する点７１２の座標を位置情報として出力する。光学像の中心と撮像素子１０１の中心がずれた位置に存在する場合は、画像データの中心からではなく、光学像の中心から一番遠い位置に存在する座標を出力する。
【００７３】
画角決定部６０４は、被写体位置算出部６０３から出力される位置情報に基づいて、被写体を含み、レンズ１００で形成された光学像の中心と同一位置に、画角の中心が来るように画角を決定するものである。図２６で示された輝度分布のイメージにおいて、被写体位置算出部６０３から出力される点７１２の座標が（１０３９，９１１）であった場合、画角決定部６０４は、設定する画角の中心を画像データの中心７１１として、点７１２が含まれるように、座標（２４０，１１２）、（１０４０，１１２）、（２４０，９１２）、（１０４０，９１２）を通る破線で表される画角（ズーム領域）７１３を決定する。
【００７４】
画角変更部６０５は、被写体判定部６０２での被写体判定結果に基づき、出力する画像データを決定するものである。画角変更部６０５は、被写体判定部６０２において、撮像素子１０１から出力される画像データに被写体が存在すると判定された場合には、画角決定部６０４で決定されたズーム領域に含まれる画像データを出力し、撮像素子１０１から出力される画像データに被写体が存在しないと判定された場合には、撮像素子１０１から出力された画像データを出力する。
【００７５】
すなわち、撮像素子１０１が出力する画像データに基づいた画像の画角を第１の画角とし、この第１の画角よりも狭い第２の画角の領域がズーム領域に決定されるとすると、被写体判定部６０２から入力される信号が、被写体の存在することを示すときには、画角変更部６０５は、第２の画角に対応する画像データを選択して出力することになる。また、被写体判定部６０２から入力される信号が、被写体の存在しないことを示すときには、画角変更部６０５は、撮像素子１０１から出力された、第１の画角に対応する画像データを選択して出力することになる。被写体判定領域内に被写体が存在するかしないかは、輝度分布に基づいて判定されるので、所定の輝度値を有する被写体を含む画角の設定が可能となる。画角変更部６０５から出力された画像データは、歪曲収差補正部１０５に入力される。
【００７６】
以上のように、本実施形態による内視鏡システム６００において、被写体判定部６０２は、中心部分から周縁方向に向かうにしたがって圧縮率が高くなる大きな歪曲収差を持つレンズ１００を介して得られた画像を電気信号に変換した画像データに対して、被写体が存在するかしないかの判定を行う。続いて、被写体位置算出部６０３は、撮像素子１０１が出力する画像データに被写体が存在すると判定されたときに、その画像データ内における被写体の画像上での位置情報を算出する。画角決定部６０４は、被写体の位置情報に基づいて、被写体を含み、レンズ１００で形成された光学像の中心と同一位置に画角の中心が来るように画角（ズーム領域）を決定する。
【００７７】
画角変更部６０５は、被写体判定部６０２により、撮像素子１０１が出力する画像データに被写体が存在すると判定されたときには、画角決定部６０４が決定したズーム領域の画像データを出力し、撮像素子１０１が出力する画像データに被写体が存在しないと判定されたときには、撮像素子１０１が出力する画像データを出力する。さらに、画像拡大・縮小部１０６は、画角変更部６０５から出力された画像データを、内視鏡システム６００の出力先である外部装置が要求する画像サイズに拡大・縮小する。内視鏡システム６００の出力先である外部装置としては、図２３におけるモニタ５０７やプロセッサ５０６の中に組み込まれている記憶媒体が当てはまる。
【００７８】
これにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、本実施形態による内視鏡システム６００では、周縁方向に向かうにしたがって圧縮率を高くして圧縮する光学系で得られた画像をもとに、被写体が存在する位置の情報にしたがって、可能な限り光学像の中心付近の画像が得られるので、内視鏡システム６００の高画質化を実現することができる。
【００７９】
また、モニタに表示される画像を確認しながら診断しようとしているときに、医者が画角変更を指示することなく、診断用に適した画像であるか否かを内視鏡システムの装置が自動的に判断して、診断しやすいように画像が拡大されてモニタに表示されるので、内視鏡システムの使い勝手をよくすることができる。
【００８０】
なお、本発明の第１の実施形態では、特徴量抽出部１０２と被写体判定部１０３において、動きベクトルを検出することによって、特徴量の抽出、および被写体が一定領域内に存在するかしないかの判定を行ったが、撮像素子１０１から出力される画像データから輝度分布を生成することにより、特徴量の抽出、および被写体が一定領域内に存在するかしないかの判定を行ってもよい。この場合、図３における特徴量抽出部１０２と被写体判定部１０３を、図２４に示される特徴量抽出部６０１と被写体判定部６０２に各々置き換える。
【００８１】
ここで、特徴量抽出部６０１は、撮像素子１０１から出力される画像データのうち、撮影者からの外部入力によりあらかじめ指定された一定領域内の画像データから、前述した方法で輝度分布を生成する。続いて、被写体判定部６０２は、特徴量抽出部６０１にて生成された輝度分布を、前述した方法で解析することにより、被写体が一定領域内に存在するかしないかを判定する。
【００８２】
これにより、撮像素子１０１から出力される画像データの輝度情報に基づいて、一定領域内の被写体判定が行われるので、スポットライトを浴びた舞台役者等、ある程度予測された輝度値である被写体をデジタルカメラ２で撮影するときに、最適な被写体判定を行うことができる。
【００８３】
また、本発明の第２の実施形態では、特徴量抽出部６０１と被写体判定部６０２と被写体位置算出部６０３において、輝度分布を生成することによって、特徴量の抽出、被写体が存在するかしないかの判定、および被写体位置の算出を行ったが、撮像素子１０１から出力される画像データから動きベクトルを検出することにより、特徴量の抽出、被写体が存在するかしないかの判定、および被写体位置の算出を行ってもよい。この場合、図２４における特徴量抽出部６０１と被写体判定部６０２を、図３に示される特徴量抽出部１０２と被写体判定部１０３に各々置き換える。
【００８４】
ここで、特徴量抽出部１０２は、撮像素子１０１から出力される画像データから、前述した方法で動きベクトルを検出する。続いて、被写体判定部１０３は、特徴量抽出部１０２にて検出された動きベクトルを、前述した方法で解析することにより、撮像素子１０１から出力される画像データに被写体が存在するかしないかを判定する。被写体位置算出部６０３は、撮像素子１０１から出力される画像データに被写体が存在すると被写体判定部１０３で判定されたときに、特徴量抽出部１０２から出力される動きベクトルに基づいて、その被写体が画像上のどこに存在するのかを示す位置を、前述した方法で算出し、位置情報を生成する。
【００８５】
これにより、撮像素子１０１から出力される画像データの動きベクトルに基づいて、被写体判定が行われるので、内視鏡システムで、内壁５０２の出血等、動きのある被写体を撮影して診断するときに、最適な被写体判定を行うことができる。
【００８６】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。特に、特徴量抽出部と被写体判定部で実現される被写体検出方法については、公知である諸々の被写体検出方法を適用することが可能であり、それら各々の被写体検出方法を実現する装置を複数持ち、被写体検出方法を用途等によって切り替えるといった構成であっても、本発明には適用可能であると容易に言える。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施形態における撮影時のイメージを示す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラの概略構成を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラの詳細構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラが備える光学系の特性を説明するための参考図である。
【図５】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラが備える光学系の特性を説明するための光学像の様子を示す参考図である。
【図６】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラが備える光学系の特性を説明するための光学像の様子を示す参考図である。
【図７】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラが備える光学系の特性を説明するための光学像の様子を示す参考図である。
【図８】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラが備える撮像素子の色フィルタの配列を示す参考図である。
【図９】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラが備える特徴量抽出部の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラが備える特徴量抽出部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第１の実施形態における被写体判定領域を説明するための参考図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態における光学像の中心と撮像素子の中心の位置関係を説明するための参考図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態における光学像の中心と撮像素子の中心の位置関係を説明するための参考図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態における被写体判定領域を説明するための参考図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態における動きベクトルの検出方法を説明するための参考図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態における動きベクトルの検出方法を説明するための参考図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態における動きベクトルの検出方法を説明するための参考図である。
【図１８】本発明の第１の実施形態における動きベクトルの検出方法を説明するための参考図である。
【図１９】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラが備える被写体判定部の構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラが備える被写体判定部の動作を説明するための参考図である。
【図２１】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラが備える歪曲収差補正部の動作を説明するための参考図である。
【図２２】本発明の第１の実施形態によるデジタルカメラが備える画角変更部および画像拡大・縮小部の動作を説明するための参考図である。
【図２３】本発明の第２の実施形態における撮影時のイメージを示す概念図である。
【図２４】本発明の第２の実施形態による内視鏡システムの詳細構成を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第２の実施形態による内視鏡システムが備える特徴量抽出部の構成を示すブロック図である。
【図２６】本発明の第２の実施形態における輝度分布のイメージを示す概念図である。
【図２７】本発明の第２の実施形態による内視鏡システムが備える被写体判定部の構成を示すブロック図である。
【図２８】本発明の第２の実施形態における輝度分布のイメージを示す概念図である。
【図２９】従来の電子ズーム画像入力方式を用いたシステムの概略構成を示す概略構成図である。
【図３０】従来の電子ズーム画像入力方式における画面の変化を示す参考図である。
【図３１】従来の電子ズーム画像入力方式における入力画面および出力画像の一例を示す参考図である。
【符号の説明】
【００８８】
２・・・デジタルカメラ、５・・・レンズユニット、６・・・イメージセンサ、７・・・システムLSI、８・・・表示部、９・・・メディア、１０・・・シャッターボタン、１１・・・フラッシュ、１２・・・電源ボタン、１３・・・バッテリー、１００・・・レンズ、１０１・・・撮像素子、１０２，６０１・・・特徴量抽出部、１０３，６０２・・・被写体判定部、１０４，６０５・・・画角変更部、１０５・・・歪曲収差補正部、１０６・・・画像拡大・縮小部、２００，６９０・・・画像データ補正部、２０１・・・画像データ保持部、２０２・・・動きベクトル検出部、３００・・・動きベクトル解析部、５０１・・・患者、５０２・・・内壁、５０３・・・撮像ユニット、５０４・・・スコープ、５０５・・・操作ユニット、５０６・・・プロセッサ、５０７・・・モニタ、６００・・・内視鏡システム、６０３・・・被写体位置算出部、６０４・・・画角決定部、７００・・・輝度分布生成部、７０１・・・輝度分布解析部
【図１】
2007124088.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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